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物理高考“新题”的解题策略

2013-08-19 01:12

物理高考“新题”的解题策略

为了考查考生各方面的能力，提高高考的信度和效度，适应新的发展要求，每一年的高考题中都会出现一些比较新颖的题目。物理高考题更是“年年岁岁卷相似，岁岁年年题不同”。面对这些“新题”，不少考生往往无所适从，不知所措。笔者在物理高考复习教学中，向学生提出这样的策略：“熟题当作生题做，生题当作熟题做；平时苦练基本功，打遍天下无敌手。”下面就近年来物理高考题中出现的常见类型的“新题”作一剖析，从而分析其解题的策略。
一、“老歌新唱”型
陈题翻新，在原有的传统题基础上进行适当的巧妙的变化而成。表面上看题目并没有多少新意，但仔细品味却有所变化，有的甚至有本质的区别。最近几年的物理高考题中，有相当一部分都是属于这一类型。
 [例1] （2001年全国高考题第20题）如图1 所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20m，电阻R＝1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计。整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下。 现用外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动。 测得力F与时间t的关系如图2所示。求杆的质量m和加速度a。
[分析] 这是一道看似平实无奇，实为暗藏锋芒的题目。从物理情景上看，并不是一种新题型——磁场中的轨道、滑杆问题（考生对此是非常熟悉的）；但稍加思索就会发现，它同以往做的题目大不相同——滑杆做匀变速运动（而考生做得较多的是滑杆匀速的情形）。这道题目具有较强的综合性，既用到电磁感应、磁场力和有关电路的知识，又用到受力分析、牛顿运动定律和有关运动学的知识，还涉及到图象的分析和处理等。这就要求学生在平时的学习中不但要正确理解有关的基础知识，具备扎实的基本功，而且要能够做到举一反三、融会贯通。该题是一道陈题翻新的好题目。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
[例2]（2003年全国高考题第18题）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r＝0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝0.20m，有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t变化的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动， 在滑动过程中保持与导轨垂直，在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力。
[分析]这道题目表面上看与例1十分相似
[解题策略]——谨慎读题，新旧对比，熟题生做。首先要耐心仔细地把题目通读一遍，看清题目的意思，切忌浮燥轻敌，因似曾相识而草率作答。然后把该题与以前做过的类似题目进行对照比较，寻找它们之间的异同点，存同求异——既要比较相似之处，以便应用以前使用过的方法和思路，更要比较不同之处，从而采取相应对策；在此基础上再认真谨慎地寻求解决问题的方法。
二、“新鞋老路”型 
 这一类题目，初看起来好像从来没有见到过，但只要深入思考就会发现，题目所涉及的知识、解决问题的思路和有关的技巧等都是比较传统的。
 [例2] （2000年上海市高考题21）风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞口实验室，小球孔径略大于细杆直径（如图3所示）。
 [1]当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动。这时
小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。
 [2]保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） （科教作文网 zw.nseac.com整理）
 [分析] 本题是在风洞实验室中研究小球的受力情况和运动情况，紧密联系科研实际，情景设置新颖别致。但稍加思考就不难发现，该题实际上是一道“力和运动”的基本题：第[1]问是根据共点力的平衡条件来求解；第[2]问则是一个典型的动力学问题——由受力情况确定运动情况。
 （2002年上海18）已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆、电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45°角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零。经测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判定地下电缆在：＿＿＿＿＿两点连线的正下方，离地表面约深度为＿＿＿＿＿＿＿＿ 米。
 
  [解题策略]——吃透题意，索本求源，生题熟做。首先要冷静地看清题意，透过题目的表象看到其实质，不要被题目的外表所迷惑；也不要被题目中所叙述的一些新的知识、新的说法所吓倒。然后再好好地分析题目所涉及的物理知识、物理情景和物理原理；脱去包装题目的层层外衣就会暴露其物理本质，这时你会发现，实际上并不是什么难题。最后应用所学过的有关知识、联系平时做过的题目，也就自然找到解决问题的方法了。
三、“面目全非”型
    这一类题目，不仅仅是改头换面，陈题翻新的问题，它往往是从头到脚、从外到里都透着新鲜气。这类题目往往大量采用了基础知识与科学技术相结合、物理模型与生活实际相结合、科学知识与人文精神相统一的命题思路。因为充满创新意识、富有时代气息而受到命题者的偏爱。

 [例3]  （2001年上海市高考题18）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图4所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。
 现有下列器材：力电转换器、质量为m0
的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一
个、开关及导线若干、待测物体（可置于力
电转换器的受压面上）。
 请在如图5所示的方框内完成对该物体
的测量。                                           
 [1]设计一个电路，                                [图4]
要求力电转换器的输
入电压可调，并且使
电压的调节范围尽可
能大，在方框内画出
完整的测量电路图。
 [2]简要说明测量
步骤，求出比例系数
k，并测出待测物体
的质量m。                                 
 [3]请设想实验中                         
可能会出现的一个问题。                     [图5]      （转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网）
 [分析]  此题是一种使用新仪器的设计实验题，其中既考查了学生将实际问题转化为物理问题的能力，同时也考查了学生的思维能力提出问题能力和解决问题的能力：它要求学生既要搞清力电转换器的大致原理，又要思考用所给器材来测量物体质量的方法；既要设计实验所用的电路，又要设计实验的具体步骤和测量方法；同时还要符合题目中“要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大”这一限定条件。另外题目还留给学生很大的想象空间，比如第[3]问中“设想实验中可能会出现的一个问题”。所以此题充分体现了基础教育改革与发展的精神和全新的评价理念，能有效地考查学生的多方面的能力。
 （2002年上海23）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面积为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h，管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为s，若液体的密度为ρ，不计所有阻力，求：
 (1)活塞移动的速度；
 (2)该装置的功率；
 (3)磁感强度B的大小；
 (4)若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。
 
 
  [解题策略]——夯实基础，纵横联系，活化思维。要很好地解决这一类问题，首先要有相当扎实的物理功底，既要熟练掌握中学物理的基本知识和基本原理，又要透彻理解有关规律的来龙去脉，同时还要了解一些重要模型的建立过程以及在建模过程中重要研究方法和物理思想。其次，在平时要留心日常生活、关心社会科技、加强课外阅读，努力拓宽知识视野、提高各种能力。另外，在考前也要适当做一些类似的练习也是十分必要的。进入考场后，关键要做到“理得清、想得开、用得准”——一要搞清题目所表达的意思，理清思路；二要开动脑筋，联想所学过的知识、原理和方法；三要冷静思考，选准解决问题的具体方法。这样才能做到“自信沉着、应付自如、正常发挥”。